Un enorme sistema de canales y pantanos bajo el glaciar Thwaites de la Antártida

En un avance que ayudará a predecir la elevación potencial del nivel del mar provocada por la tasa de derretimiento de la capa de hielo de la Antártida, se ha usado una nueva técnica para obtener con precisión imágenes del extenso sistema de conductos de agua debajo del glaciar Thwaites de la Antártida. Los científicos han detectado bajo el hielo un conjunto de canales, similar al típico de muchos pantanos, que es varias veces mayor que los pantanos de Everglades en Florida.

Los hallazgos hechos en esta investigación, a cargo del equipo de Don Blankenship de la Universidad de Texas, ayudarán a contestar preguntas formuladas mucho tiempo atrás sobre el agua bajo el glaciar Thwaites, en la Capa de Hielo de la Antártida Occidental. El Thwaites es un glaciar de desagüe (un tipo también conocido como glaciar de exutorio o glaciar de salida), que está ubicado en la costa del Mar de Amundsen y posee el tamaño de Florida.

A este glaciar es le considera un factor clave de la elevación futura del nivel global del mar. El Thwaites contiene agua dulce suficiente como para elevar el nivel de los océanos en un metro, y es un conducto clave para la mayor parte de la aportación potencial de unos 5 metros a la subida del nivel del mar que puede hacer la Capa de Hielo de la Antártida Occidental.

Observaciones de la dinámica del agua dispuesta como en un pantano y la del agua distribuida como en un arroyo, así como la topografía subglacial, sugieren que el glaciar Thwaites es estable a corto plazo. Sin embargo, la gran acumulación de hielo que se ha formado en la zona de transición se podría desmoronar con rapidez si fuese socavada por el calentamiento oceánico o por cambios en el sistema hidrológico.

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Megalodón, el tiburón más grande de la historia

Investigadores del Instituto Español de Oceanografía han descubierto en aguas canarias, y a más de 1.000 metros de profundidad, un importante yacimiento submarino de fósiles en el cual se han encontrado dientes de megalodón, el tiburón más grande y mayor depredador marino que ha existido.

Científicos del Instituto Español de Oceanografía (IEO) han encuentrado en Canarias fósiles de megalodón, el tiburón más grande que ha existido. Estos animales llegaban a medir 20 metros y pesar 100 toneladas.

Además de los fósiles de megalodon, que pertenecen a ejemplares de la especie Otodus (megaselachus) megalodon, se encontraron restos fosilizados de otros tiburones extintos, fragmentos del cráneo y costilla de un sirénido (mamíferos marinos del tipo manatí, dugongo o vaca marina), así como huesos fosilizados de ballenas.

Aunque el hallazgo de los fósiles se produjo en octubre de 2012, su identificación precisa fue realizada recientemente en el Centro Oceanográfico de Canarias del IEO por los científicos Pedro J. Pascual Alayón, biólogo marino del IEO, y Franco Cigala Fulgosi, profesor de paleontología y paleoecología de la Universidad de Parma (Italia).

El yacimiento paleotológico submarino fue descubierto a más de 1.000 metros de profundidad al pie de la montaña submarina conocida como Banco de Concepción, situada al norte de isla de La Graciosa. Según el biólogo marino Pedro J. Pascual, se trata de un acontecimiento de gran relevancia científica, ya que aporta información novedosa que permite esbozar el paisaje marino existente en las Islas Canarias cuando éstas empezaban a nacer del lecho oceánico (durante el Mioceno, entre 23 y 5 millones de años atrás).

Se demuestra así que en esa época vivió, cazó y se reprodujo en estas aguas el mayor depredador marino de todos los tiempos: el Otodus (Megaselachus) megalodon, llamado normalmente megalodón y que alcanzaba un tamaño de hasta 20 metros de largo y 100 toneladas de peso.

Sus presas eran ballenas, delfines, focas y grandes peces

Este tiburón, hoy fósil, vivió aproximadamente desde hace 20 millones de años (en el Mioceno) hasta hace tan solo 2 millones de años (Plioceno). Por el tipo de dientes que poseía sabemos que se alimentaba de grandes presas, como ballenas, delfines, focas u otros mamíferos marinos; también grandes peces y tortugas eran parte de su dieta. Fue una especie cosmopolita, presente en todos los océanos, y un gran migrador.

Las pruebas del registro fósil demuestran que los ejemplares pequeños eran más frecuentes en las zonas costeras y los grandes en aguas abiertas y alejadas de la costa. Esto parece estar relacionado con que determinadas zonas costeras o islas con abundante alimento fueran elegidas como zonas de reproducción y cría por estas enormes especies, muy necesitadas de grandes cantidades de alimento para su desarrollo.

Según Pascual, “la presencia de este super-depredador, así como de las otras especies de tiburones, representantes genuinos de los niveles superiores en las redes tróficas marinas, demuestra la existencia de enormes cantidades de comida como ballenas, focas, sirénidos o bancos de peces en aguas canarias en aquel momento de la historia de la Tierra”.

En cuanto a la existencia de Sirénidos (manatí o vaca marina), nunca había sido antes registrada en Canarias, por lo que su hallazgo aporta una información muy valiosa sobre el ecosistema y tipo de clima existente durante el inicio de la formación del archipiélago canario.

El hallazgo se produjo durante la campaña de investigación marina (INCOECO 1012), realizada por el buque oceanográfico del Instituto Español de Oceanografía (IEO) Ángeles Alvariño, en el contexto de su participación del en el proyecto LIFE+INDEMARES Inventario y designación de la Red Natura 2000 en áreas marinas del Estado Español, que está liderado por la Fundación Biodiversidad del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA).

Ver trabajar a las neuronas cuando forman nuevos recuerdos

Se ha conseguido ver trabajar a neuronas cuando forman nuevos recuerdos, gracias al diseño y primer uso experimental relevante de sondas microscópicas que iluminan las sinapsis, en una neurona viva y en tiempo real, mediante la agregación de marcadores fluorescentes en las proteínas sinápticas, sin afectar a la capacidad funcional de la neurona.

Los marcadores fluorescentes han permitido al equipo de Don Arnold y Richard Roberts, de la Universidad del Sur de California, observar en directo por primera vez sinapsis excitatorias e inhibitorias y, algo muy importante, cómo cambian las sinapsis a medida que se forman nuevos recuerdos.

Las sinapsis aparecen como puntos brillantes a lo largo de las dendritas (las ramas de una neurona que transmiten señales electroquímicas). A medida que el cerebro procesa nueva información, estos puntos brillantes cambian, indicando visualmente cómo las estructuras sinápticas en el cerebro se alteran con la llegada de los nuevos datos.

Cuando se forma un recuerdo, o se aprende algo, hay un cambio físico en el cerebro. Y, en esencia, explica Arnold, lo que cambia es la distribución de las conexiones sinápticas.

Las sondas se comportan como anticuerpos, pero se adhieren con más fuerza y están optimizadas para trabajar dentro de la célula, algo que los anticuerpos comunes no pueden hacer.

Las sondas de Arnold y Robert están unidas a la proteína fluorescente verde (GFP, por sus siglas en inglés), una proteína presente en medusas y que emite una fluorescencia verde.

Debido a que estas singulares sondas son proteínas, los genes que las codifican pueden ser insertados en células cerebrales de animales vivos, provocando que las propias células sean las que fabriquen las sondas.

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Usar bacterias para combatir la malaria

Los mosquitos son transmisores eficientes de enfermedades mortales. Una nueva investigación, sin embargo, muestra que también podrían ser igual de eficaces para ayudar a mantener a raya enfermedades como la malaria (o paludismo).

Los resultados del estudio realizado por el equipo del microbiólogo Zhiyong Xi, de la Universidad Estatal de Michigan, Estados Unidos, muestran que se puede interrumpir la transmisión de la malaria desde los mosquitos hasta los humanos mediante el uso de una cepa de la bacteria Wolbachia en los insectos. En cierto sentido, la Wolbachia actuaría como una especie de vacuna para mosquitos que les protegería de los parásitos de la malaria. Tratar a los mosquitos podría impedir que transmitieran la malaria a los humanos, una enfermedad que en 2010 afectó a 219 millones de personas y, según se estima, causó 660 000 muertes.

La estrategia de control de la malaria basada en la Wolbachia se ha debatido durante las últimas dos décadas, pero el trabajo del grupo de Zhiyong Xi es el primero en demostrar que la Wolbachia puede ser implantada de manera estable en la especie de mosquito Anopheles stephensi, transmisora de la malaria. El éxito del trabajo abre la puerta para utilizar la Wolbachia en la lucha contra la malaria.

En primer lugar, el equipo de Xi demostró con éxito cómo la Wolbachia puede ser transportada por este mosquito, y cómo los insectos portadores pueden trasmitir las bacterias por toda la población de mosquitos. En segundo lugar, los investigadores han demostrado que dichas bacterias pueden impedir que los mosquitos transmitan los parásitos del paludismo a los humanos.

El equipo de Xi desarrolló la línea de mosquitos portadores de una infección estable de Wolbachia. Luego el equipo los introdujo en poblaciones no infectadas, y eso produjo una y otra vez una población de mosquitos predominantemente infectados por la Wolbachia.

La clave para este trabajo de investigación y desarrollo fue identificar la especie correcta de Wolbachia (wAlbB) y luego inyectarla en embriones de mosquito. De los miles de embriones a los que Guowu Bian inyectó la bacteria, uno se desarrolló en una hembra portadora de Wolbachia del modo deseado. La línea de mosquitos derivada de esta hembra ha mantenido la infección por Wolbachia wAlbB con una frecuencia de infección del 100 por cien a través de 34 generaciones. El número podría crecer más ya que esa es simplemente la última generación que los investigadores han criado en el momento de efectuar el análisis de resultados.

Con el nuevo linaje ya en marcha, el equipo entonces introdujo diferentes proporciones de hembras infectadas con Wolbachia en una población de mosquitos. En cada caso, toda la población acabó portando las bacterias en ocho generaciones o menos.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Deepak Joshi, Peng Lu, Guoli Zhou, Xiaoling Pan y Yao Xu, de la Universidad Estatal de Michigan, George Dimopoulos y Yuemei Dong de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, así como especialistas de la Universidad Nacional Sun Yat-Sen en China.

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Dan Vida a plantas enterradas bajo el hielo durante 400 años

Musgos congelados bajo el glaciar Teardrop (Canadá) desde la Pequeña Edad de Hielo (1550-1850) han sido capaces de volver a crecer en manos de los científicos, que los han cultivado in vitro. Esta capacidad  regeneradora es fundamental para la recolonización y el mantenimiento de ecosistemas terrestres polares.

En los últimos años, el retroceso de los glaciares se está acelerando, y deja al descubierto terrenos que llevaban años enterrados bajo el hielo. Científicos de la Universidad de Alberta (Canadá) han demostrado que plantas briofitas, es decir, aquellas no vasculares, como por ejemplo el musgo, son capaces de volver a crecer tras 400 años enterradas bajo un glaciar.

Un estudio publicado hoy en PNAS detalla el trabajo de los investigadores. La datación con radiocarbono de tres de las muestras extraídas del fondo del glaciar Teardrop de la isla Ellesmere (Canadá) confirmó que las plantas quedaron enterradas bajo el hielo hace entre 404,5 y 614,5 años, durante la Pequeña Edad de Hielo. La gran variedad de briofitas exhumadas (60 especies) muestra la enorme diversidad de la flora de la época.

Once cultivos de briófitas consiguieron ser recrecidas in vitro a partir de las muestras exhumadas de las profundidades del glaciar. Las plantas pertenecen a cuatro especies diferentes: Aulacomnium turgidum, Distichium capillaceum, Encalypta procera y Syntrichia rurales.

Según los autores, este trabajo “demuestra la capacidad totipotente de las briofitas, la habilidad de sus células para ‘desdiferenciarse’ a un estado meristemático análogo al de las células madre, y de desarrollar una nueva planta”.

Además, las briófitas son poiquilohídricas, es decir, no tienen mecanismos para controlar el contenido de agua. Esto les permite permanecer dormidas en caso de desecación y revivir cuando las condiciones vuelven a ser favorables.

Los autores aseguran que los terrenos expuestos por el retroceso de los glaciares “no deben ser considerados estériles de plantas terrestres”. Las plantas subglaciales son importantes para la recolonización y el mantenimiento de los ecosistemas terrestres polares. (Fuente: SINC)

Biologia : Las Bacterias y su comportamiento

Se ha descubierto en bacterias la capacidad de degradar la membrana celular de otras bacterias competidoras, mediante enzimas que no dañan a la membrana de la bacteria agresora.

Este asombroso hallazgo abre las puertas para el desarrollo de nuevos medicamentos antibacterianos destinados a luchar contra las bacterias usando sus propias armas.

Durante la infección causada en un organismo por las bacterias que lo están invadiendo, éstas pueden excretar toxinas que causan daños a las células y tejidos del organismo atacado. De forma interesante, las bacterias también usan unas contra otras mecanismos similares cuando compiten entre ellas. Quizá lo más notable al respecto es que pueden usar sistemas bastante sofisticados de secreción, valiéndose de estructuras similares a jeringas para inyectar las toxinas en las bacterias rivales. Entre los diferentes sistemas de secreción conocidos en las bacterias, el sistema de secreción tipo VI es de importancia particular para la competencia entre bacterias, y se encuentra en muchas especies diferentes de estos microorganismos.

Unos especialistas de la Universidad de Umea en Suecia y la de Washington in Seattle, Estados Unidos, estudiaron los genes y las proteínas que están detrás de este mecanismo de ataque tan selectivo. Los científicos examinaron detalladamente las distintas versiones del sistema de secreción tipo VI en la Pseudomonas aeruginosa, que es una bacteria de los suelos capaz de causar infecciones severas en los intestinos, la sangre y los pulmones, y en la Vibrio cholerae un patógeno que causa el cólera.

El equipo de la microbióloga Sun Nyunt Wai, de la Universidad de Umea, y el microbiólogo Joseph D. Mougous, de la de Washington, ha comprobado que ciertas enzimas, las fosfolipasas, son secretadas por el sistema tipo VI y que dichas enzimas sólo son eficaces contra el competidor pero no para la propia membrana celular de la bacteria productora.

En la investigación también han trabajado Krisztina Hathazi y Takahiko Ishikawa de la Universidad de Umea, así como Alistair B. Russell, Michele LeRoux, Danielle M. Agnello y Paul A. Wiggins de la Universidad de Washington.

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